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《計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的獨(dú)立液艙晃蕩數(shù)值分析研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第21卷第1期2017年1月船舶力學(xué)JournalofShipMechanicsV01．21No．1Jan．2017文章編號(hào)：1007—7294(2017)Ol一0023—08計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的獨(dú)立液艙晃蕩數(shù)值分析研究劉文夫，薛鴻祥，唐文勇(1．上海交通大學(xué)海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200240；2．高新船舶與深海開(kāi)發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，上海200240)摘要：文章針對(duì)彈性支撐結(jié)構(gòu)作用下的液艙晃蕩問(wèn)題，采用基于Hilber-Hughes-Taylor(HHT)格式的隱式直接積分法求解液艙運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用VOF法求解流體晃蕩，并結(jié)合部分單元參數(shù)的概念處理棱形液艙邊界，建立了液艙運(yùn)動(dòng)與流體晃
2、蕩雙向耦合迭代算法。以獨(dú)立液艙為研究對(duì)象，通過(guò)耦合求解彈性支撐液艙晃蕩，并與非彈性支撐液艙晃蕩進(jìn)行比較，分析了在不同剛度的彈性支撐結(jié)構(gòu)作用下液艙液體運(yùn)動(dòng)及晃蕩載荷的變化規(guī)律。該文建立的分析方法為含彈性支撐的獨(dú)立液艙晃蕩載荷預(yù)報(bào)提供了一種快速、有效的分析手段。關(guān)鍵詞：彈性支撐；獨(dú)立液艙；液艙晃蕩；VOF方法中圖分類(lèi)號(hào)：U661．32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1007—7294．2017．01．004LiquidsloshinganalysisforindependenttankconsideringtheeffectofelasticsupportsLIUW
3、en-fu，XUEHong-xiang,TANGWen-yong(1．StateKeyLaboratoryofOceanEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China；2．CollaborativeInnovationCenterforAdvancedShipandDeep-SeaExploration，Shanghai200240，China)Abstract：Theindependenttankisselectedtoinvestigatethesloshingcharacteristicswiththee
4、lasticsup—port．AcoupledalgorithmisproposedinvolvingtheHilber-Hughes-TaylorimplicitmethodfortankmotionandtheVOFmethodforliquidsloshing．Byconductingcoupledcalculationandcomparingthesenumericalresultswiththoseobtainedbyignoringtheelasticimpact，theconnectionbetweenthestiffnessoftheelas—ticsupporta
5、ndtheliquidmotionaswellasthesloshingloadisanalyzed．Anefficientandeffectivemethodisfinallypresentedforpredictingthesloshingloadofindependenttankconsideringtheelasticsupportef-feet．Keywords：elasticsupport；independenttank；sloshing；VOFmethod0引言隨著世界經(jīng)濟(jì)對(duì)LNG需求量的增長(zhǎng)，各種型式的LNG船和海上浮式LNG裝置概念得到廣泛關(guān)注。目前世界范圍內(nèi)采用
6、的LNG液艙主要分為薄膜型和自支撐式兩種【I】，其中自支撐式液艙完全由自身支撐，不構(gòu)成船體的一部分，是完全獨(dú)立的液艙(以下簡(jiǎn)稱(chēng)獨(dú)立液艙)，包括日本石川島播磨重工株式會(huì)社(IHI)研制的SPB棱形液艙(Self-supporting，Prismatic—shapeIMOtypeB)和MossMaritime研制收稿日期：2016—06—20基金項(xiàng)目：工信部高技術(shù)船舶專(zhuān)項(xiàng)”新型液化天然氣船液貨圍護(hù)系統(tǒng)預(yù)先研究”資助作者簡(jiǎn)介：劉文夫(1990一)，男，碩士研究生；薛鴻祥(1981-)，男，博士，副教授，通訊作者，E-mail：hongxiangxue@sjtu．edu．cn。船舶力學(xué)第2
7、1卷第1期的Moss球形液艙。獨(dú)立液艙具有無(wú)裝載限制、可靠性高、易于經(jīng)營(yíng)和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。晃蕩問(wèn)題一直以來(lái)是大型LNG液艙設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，F(xiàn)altinsen等[2-31曾基于線性勢(shì)流理論在晃蕩幅值較小的情況下對(duì)液艙晃蕩進(jìn)行了研究，然而在劇烈晃蕩的情況下，液面伴隨有波面破碎、飛濺和合并等強(qiáng)非線性運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象f4】，理論分析方法已很難適用，目前主要通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬進(jìn)行研究。解決液體晃蕩的關(guān)鍵問(wèn)題是如何描述自由液面的變化，因此一系列捕捉或追蹤自由液面運(yùn)動(dòng)的方法和技術(shù)得到了發(fā)展
